• 한국수산과학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.882-895
• /
• 1997

본 연구는 시화방조제 건설로 인하여 외해수와의 순환이 차단된 후 유기물오염과 담수화가 진행된 시화호 내에서 방조제 완공 전과 후의 저서동물 군집을 비교함으로써 시화호 내에서 저서동물군집이 어떤 천이과정을 거쳤는지, 그리고 군집의 천이를 일으킨 주된 요인은 무었인지, 또한 방조제 건설 전의 시화지구 해역 저서동물 군집과 건설 후 방조제 외곽해역의 저서동물 군집을 비교함으로써 방조제 건설이 주변 해역에 미친 영향을 파악하는데 그 목적이 있다. 방조제 완공 후 시화호 내에서의 저서동물 군집의 천이는 두 방향으로 진행되었다. 첫번째는 유기물 유입의 증가에 따른 저층수의 무산소 및 빈산소 환경의 형성으로 인해 저서동물이 완전히 사라진 중오염역 (Grossly Polluted Zone)의 출현이다. 두번째는 저서동물 군집이 계속 유지되고 있는 방조제 근처의 낮은 수심에서의 기회종으로 구성된 오염역 (Polluted Zone)으로의 저서동물 군집의 천이이다. 이런 군집의 천이는 방조제의 배수갑문을 통한 빈번한 해수 유입으로 인하여 저층수의 염분도와 용존산소량의 변화에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 시화방조제 건설은 주변 외곽지역의 저서동물 군집에도 영향을 미쳐 건설 전보다 후에 평균 출현종수는 2.6배, 밀도는 7배나 증가하는 전형적인 부영양화의 특징적 현상을 보임으로서 방조제 외곽해역의 저서동물 군집 또한 불안정한 상태로 변하고 있음을 알 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.25-36
• /
• 2016

본 연구에서는 시화호 유역 하천퇴적물 내 중금속의 시 공간적인 분포 특성을 조사하였으며 다양한 오염지수를 활용하여 오염도 및 위해 영향을 평가하였다. 조사지역별로 살펴보면 1간선수로(S1)에서는 Co, Zn 및 Cd이 최대농도를 보였으며, 2간선수로(S2)와 3간선수로(S3)는 각각 Ni과 As, 4간선수로(S4)는 Cr, Cu, Pb 및 Hg이 최대농도를 나타내고 있어 조사지역에 따라 오염되는 중금속 원소가 다른 특성을 보였다. 산업지역 내 하천에서의 중금속 농도가 농업/도심지역에 비해 3.3(Co)~83(Cu)배 높은 결과를 보였다. 농집지수(Igeo)를 통한 각각의 중금속 원소의 오염도 평가는 Cd과 Cu는 highly polluted, Zn, Pb은 moderately to highly polluted의 오염상태를 나타냈다. 본 연구에서 분석된 중금속을 종합적으로 고려한 오염부하지수(PLI)는 산업지역이 10.5로 심각한 오염상태였으며, 농업/도심지역은 오염되지 않은 것으로 나타났고, 하계조사시기가 다른 조사시기에 비해 상대적으로 오염된 결과를 보였다. 퇴적물 기준과의 비교를 통하여 산업지역 내 하천은 Cr, Ni, Cu, Zn 및 Pb의 85%가 PEL을 초과하는 것을 알 수 있었다. mPELQ와 SQI를 통하여 퇴적물 내 중금속의 종합적인 오염도 및 위해 영향을 고찰한 결과, 산업지역 내 하천퇴적물은 독성 영향이 크며 매우 나쁨(very poor)에 해당되는 오염상태를 보였으며, 하계 조사시기에 오염도가 심해지는 경향을 나타내었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제33권5호
• /
• pp.551-559
• /
• 2000

서해안의 신도시 및 산업단지 근교에 위치한 인공 시화호에서 유입지천 부근의 상류쿠터 최하류의 수문부근까지 3~8개 지점에서 1994년~1999년에 걸쳐 수환경 오인을 매월 1~2회 조사하였다. 환경요인은 연평균 $COD_{Mn}$, 엽록소 $\alpha$, 총질소, 총인농도 및 투명도가 각각 5.2~15.1mg/L, $7.3~148.1\;\mu\textrm{g}$/L, 1.50~4.48 mgN/L, 0.055~0.281 mgP/L 및 0.5~1.4 m로서 중영양단계에서 과영양단계까지의 수질을 보였다. 시화호가 조성된 1994년부터 1997년 3월 이전까지의 수질은 외부 또는 내부의 저층으로부터 부하되는 오염물질이 지속적으로 호소내에 축적되어 극도로 악화되었다. 수질오염은 연중 식물플랑크톤이 대발생하는 생물학적 현상으로 뚜렷하게 나타났다. 반면에 1997년 3월부터 1999년까지는 다양한 수질개선대책의 시행으로 빠른 속도의 수질회복이 관찰되었고, 1999년의 수질은 담수화 초기의 수질로 회복된 것으로 조사되었다. 시화호의 수질회복은 1997년 7월부터 시행한 해수유통에 의해 가장 큰 효과를 보였고, 1997년 3월부터 운영한 반월공단 및 시화공장의 차집수로에 의한 유입부하량 저감으로 수질회복효과를 더욱 향상시킨 것으로 평가되었다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.195-207
• /
• 2001

1997년 2월부터 1998년 7월까지 총 33회에 걸쳐 시화호내 11개 정점에서 배수갑문 개${\cdot}$폐에 따른 용존산소와 pH의 변화를 파악하였다. 해수유입이 없었던 1997년 3월부터 1997년 5월까지의 용존산소 분포는 대부분의 수층에서 10mg/l이상을 보이고 l1m 이하의 수심에서 5mg/l 이하를 나타냈다. 1997년 6월에 수심 6m 이하에서 무산소층이 나타났다. 강우기동안 배수만 실시했을 경우, 무산소층이 수심 8m에서 6m 이하로 증가하였다. 또한 해수유입 직후의 시화호 내에 잔존하는 무산소층이 해수에 포함된 용존산소를 급격히 소모시키는 특징을 나타냈다. 이러한 현상은 pH7.8${\sim}$8.2의 해수와 pH7.4이하의 저층수가 만나게 되어 산화작용을 촉진시켰기 때문인 것으로 해석된다. 해수유입이 크게 증가된 1998년 1월에는 전 수층의 용존산소가 10mg/l 이상을 나타냈다. 결론적으로 시화호 배수갑문 운용에 따른 수질개선을 위해서는 여름철에는 염분약층이 생성되지 않도록 해수의 유출량과 유입량을 늘리는 것이 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제2권2호
• /
• pp.69-77
• /
• 1997

염분약층으로 발달한 강력한 성층에 의해 저염분-유산소의 표층수와 고염분-무산소의 저층수로 분리된 시화호의 한 정점에서 퇴적물을 시추하였다. 공극수 암모니아와 납은 매우 높은 농도로 분포하여, 암모니아는 퇴적깊이 9cm에서 1420 ${\mu}M$에 이르고 낚은 3 cm에서 최대 농도 1348 nM에 이른다. 환원상태에서 안정한 암모니아와 납의 고 농도분포는 성층으로 형성된 저층수와 퇴적층의 무산소 환경이 심각한 상태임을 시사한다. 저층수의 고립은 저층용출에 의한 저층수의 수질오염 가능성을 제시한다. 암모니아의 총 저층용출량과 저층수의 암모니아 총량으로부터 저층수의 암모니아 체류시간을 3.1년로 유도하였는데, 이 시간은 방조제 완공후 조사 당시까지의 경과시간 2.5년과 거의 일치한다. 두 시간의 일치는 적어도 암모니아에 대해서 저층수의 수질오염이 대부분 시화호 바닥 퇴적물에서 발원하는 저층용출에 의해 진행되고 있음을 시사한다. 저층수 납의 체류시간은 20일 정도로 상당히 빠르게 나타나는데, 이것은 퇴적물에서 저층수로 용출된 납이 곧바로 침전되어 퇴적물로 돌아옴을 시사한다. 저층수의 높은 황화수소 농도와 쇄설성 입자의 높은 침강량은 납황화물 형태의 침전 가능성을 높여준다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.171-177
• /
• 2012

This research investigates how using algae as an ecotoxicological test species is easier than using daphnia for identifying toxic causative substances. From the results of the ecotoxicity measurements on the Shihwa lake and its tributaries, heavy metals were considered as one of major factors in causing toxicity. The algae ecotoxicity value was 9.6 while the daphnia ecotoxicity value was 0.8 in the Jeongwang stream. By using algae as the test species, we could identify the toxicity that causes heavy metals which might otherwise have been missed with only daphnia. The results from the EDTA addition test showed that zinc and copper were the main toxic causative substances in the Jeongwang stream and Gunja stream.

• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제13권3호
• /
• pp.244-253
• /
• 2010

The quality of marine sediments from the industrialized coastal areas of Korea (Ulsan Bay, Masan Bay, and artificial Lake Shihwa) was investigated using a bacterial bioluminescence toxicity test. Sediment toxicity results were compared with the levels of chemical contamination (trace metals, organic wastewater markers, acid volatile sulfides, total organic carbon). Effective concentration 50% (EC50) of sediments ranged from 0.014 to 1.126 mg/mL, which is comparable to or lower than values in contaminated lakes, rivers, and marine sediments of other countries. Sediment reference index (SRI) ranged from 13 to 1044, based on the EC50 of the negative control sample. Mean average SRI values in Masan Bay and Lake Shihwa were approximately 8 and 9 times as high as that in Ulsan Bay, indicating higher sediment toxicity and greater contamination in the two former regions. Sediment toxicity were strongly associated with the concentrations of some chemicals, suggesting that this test may be useful for determining potential chemical contamination in sediments.

• 생태와환경
• /
• 제39권1호통권115호
• /
• pp.93-99
• /
• 2006

본 연구는 시화호 상류역의 한 정점에서 식물플랑크톤을 크기별로 구분하여 $^{13}C$추적자를 이용한 현장 배양실험을 통해 각각의 1차생산성을 측정하였다. 연구정점에서 평균 엽록소 a의 농도는 약 14 ${\mu}g\;L^{-1}$로 부영양 해역의 분류기준인 10 ${\mu}g\;L^{-1}$ 보다 높은 값을 보이므로, 이 해역은 부영양화 상태라고 판단한 수 있다. 배양 후의 입자성유기탄소와 엽록소 a의 농도비는 30이하로 유기탄소의 주요 기원은 식물플랑크톤이었다. 표층에서는 총 1차생산량이 가장 크지만, 저층에서는 20 ${\mu}m$보다 작은 식물플랑크톤의 1차생산량이 가장 크게 나타났는데 이는 동물플랑크톤의 제거에 의한 결과로 추측된다. 이번 일구정점에서의 기초생산 속도는 93.9 mgC m^{-2}\;d^{-1}$로 1997년 배수갑문 개방 전에 측정된 평균값 (3,972 mgC m^{-2}\;d^{-1}$)의 1/40수준이었으나 1993년 물막이 공사 이전에 측정된 평균값 (3.48 mgC m^{-2}\;d^{-1}$)보다는 높았다. 20 ${\sim}$ 53 ${\mu}m$ 크기의 식물플랑크톤이 1차생산에 51%의 기여를 하는 것으로 나타났으며, 동화계수가 가장 높게 나타나 이들의 생장속도가 가장 빠르다고 볼 수 있다. 본 연구를 통해서 시화호에서 처음으로 식물플랑크톤 크기에 따른 1차생산성을 $^{13}C$추적자를 사용하여 살펴보았다. 이 연구방법은 방사성 동위원소인 $^{14}C$에 비해 안전하며, 분자준수의 생산 유기물 조성을 규명한 수 있는 장점이 있어 향후 수권 생태계 물질순환 및 에너지흐름에 관한 연구에 다양하게 응용될 수 있을 것이다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제46권3호
• /
• pp.93-105
• /
• 2004

The Shihwa wetland, a newly developed constructed wetland prototype in Korea with an area of approximately 104 ha, was established to improve the water quality severely polluted inflow streams into Lake Shihwa. Because this wetland could play a role as an ecological park in addition to improving the water quality, an ecological impact of the Shihwa constructed wetland has been a national concern. This paper focused on reporting the survey results for fauna among the entire investigation results for 3 years. A total of 129 terrestrial insect species have been observed from August 2001 to June 2002. Among them, Ischnura asiatica (Brauer) (order Odonata), Scymnus species (order Coleoptera) and Orthopteran species were frequently found in the reed bushes. A total of 77 bird species were recorded in a seasonal count, the maximum number of species was 34 in winter and the maximum number of individuals was 4,599 in summer. For the freshwater fish, only 4 species were found in 2000, however in 2001 and 2002, 12 species and 459 individuals were collected at four survey points. Among these 12 species, the dominant species were Mugil cephalus(36%), followed by Carassius auratus (25%) and Rhinogobius brunneus (22%). Meanwhile,12 individuals of Oryzias latipes were observed nearby, mostly downstream of the wetland. For the Herpetofauna at four survey areas, 3 species of amphibians and 3 species of reptiles were recorded. Because of remaining salinity in the soil of the Shiwha constructed wetland, Herpetofauna inflow to the wetland was scanty and mainly inhabited the upstream area. A total of 8 mammal species were recorded. Small-sized species were the striped field mouse, the Ussurian harvest-mouse, the Manchurian reed vole and the brown rat. Middle- and large-sized species were Korean water-deer, Korean raccoon dogs, Korean yellow weasels and feral cats.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제24권4호
• /
• pp.535-547
• /
• 2019

본 연구에서는 조력발전소 가동 이후 퇴적물 내 공간적 중금속 오염변화 특성을 알아보기 위하여, 2015년 표층퇴적물, 퇴적물 코어, 입자성 침강물질 내 중금속 농도를 분석하고 가동 이전인 2009년과의 비교를 실시하였다. 2015년에 채취한 표층퇴적물 내 중금속의 평균 농도는 조력발전소 가동 이전인 2009년에 비해 8% (Cd)~31% (Zn, Hg) 감소하였다. 본 연구에서 분석된 8개 원소를 모두 포함한 오염부하지수(PLI)를 계산한 결과, 2015년 자료가 2009년에 비해 중금속 오염도가 18% 감소하였다. 하지만 2015년에도 산업단지에 인접한 상류지역에서는 여전히 Cu, Zn, Pb가 주의기준(TEL)을 초과하였다. 조력발전소 가동 이전에 비해 2015년 중금속에 오염된 퇴적 깊이는 S6 정점에서는 15 cm, S7 정점에서는 12 cm 증가하였으나 중금속의 평균농도는 감소하였다. 입자물질의 총 침강속의 평균은 2009년에 32.5 g/㎡/d에서 2015년 103.5 g/㎡/d로 입자의 침강량이 3.2배 높아졌다. 수층의 입자물질 증가는 조력발전소 가동에 따라 저층 퇴적물이 재부유된 것으로 판단된다. 코어 시료에서 오염 퇴적 깊이와 입자물질의 침강속 증가는 조력발전소 가동으로 인해 발생한 해류의 영향으로 저층 퇴적물이 재부유되어 다른 지역으로 이동/퇴적된 사실을 나타내고 있다. 표층퇴적물과 마찬가지로 상류지역 코어에서는 여전히 Cr, Cu, Zn, Pb, Cd이 주의기준을 초과하고 있었으며, 중금속 오염 퇴적물이 40 cm 이상 축적되어 있어 여전히 산업단지를 통한 중금속 오염이 심각한 것으로 나타났다. 조력발전소 가동에 의한 해수 유통량의 증가로 시화호 중금속 오염은 다소 감소하였으나, 산업활동을 통한 중금속의 오염은 여전히 존재하고 있으며 퇴적물 재이동을 통해 오염된 퇴적물이 시화호 외측으로 방류되어 환경 혹은 생태계에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 따라서 금속 안정동위원소를 활용한 오염원 추적과 같은 과학적 조사와 오염원을 줄이기 위한 정책적인 결단이 필요한 것으로 판단된다.